Modulares Design bei der CPU Technik

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PD11TGS TGL Coastline

CPU Board Auswahl bei den FORSIS Industrie PCs

Der Wechsel bei den Intel® CPU Generationen von der 6. Generation (Sky Lake) zur 8. Generation (Whiskey Lake) war bei unseren Gerätereihen kaum vollzogen, als wir beschlossen haben für Mitte des Jahres 2022 schon die nächste Prozessor Generation, die 11. (Tiger Lake) einzuführen.

Wir geben zu, wir wurden dazu gezwungen.

Verfügbarkeit der CPU Technik in den FORSIS Modellreihen

Die Verfügbarkeit und die Lieferzeiten von FORSIS Industrie PCs sind in erster Linie abhängig von der Verfügbarkeit der Motherboards. In der Vergangenheit erschien es uns immer am Besten, wenn beim Kunden ein Wechsel des Industrie PC erfolgt, weil die Performance nicht mehr den Anforderungen von Betriebssystem und/oder der Applikation genügt. Aktuell ist hier WIN10 bzw. WIN11 die Triebfeder für eine solche neue Investition.

Das ein Motherboard mindestens 5 Jahre verfügbar sein sollte war bis vor Corona und der aktuell problematischen Liefersituation in 2022/23 ein gewichtiges Argument bei der Kaufentscheidung.

Heute stellt sich eigentlich immer mehr die Frage: "Was ist wann lieferbar?"

FORSIS WHISKEY CPU Bottom

Übersicht zu den aktuellen FORSIS CPU Varianten

Nachfolgend finden Sie die aktuell bei FORSIS zur Auswahl stehenden CPU Board Varianten mit Ihrem Verfügbarkeitsstatus.

GenerationBezeichnungCPU TypStatusAbkürzung
6GSKYLAKEI-Celeron 3955UEnd of Life6G / CEL
6GSKYLAKEI3 6100End of Life6G / I3
6GSKYLAKEI7 6600UEnd of Life6G / I7
8GWHISKEY LAKEI3 8145UEPhase off8G / I3
8GWHISKEY LAKEI5 8365UEPhase off8G / I5
11GTIGER LAKECEL 6305UEFull in production11G / Cel
11GTIGER LAKEI3 1115G4EFull in production11G / I3
11GTIGER LAKEI5 1145G7EFull in production11G / I5

FORSIS Modellreihen in Verbindung mit den CPU Varianten

Baureihe6G / Cel6G / i36G / I78G / i38G / i511G / Cel11G / i311G / i5
PROFIeofeofeofphase offphase offfull in prodfull in prodfull in prod
MASTEReofeofeofphase offphase offfull in prodfull in prodfull in prod
EXPERT BSeofeofeofphase offphase offfull in prodfull in prodfull in prod
EXPERT SBCeofeofeofphase offphase offfull in prodfull in prodfull in prod
MOBILEeofeofeofphase offphase offfull in prodfull in prodfull in prod

Zukunftsorient durch FORSIS Upgrade Strategie

Durch den modularen Aufbau der FORSIS Industrie PC ist ein Boardwechsel zu einer aktuellen CPU Technik immer möglich. Der Begriff "Langzeitverfügbarkeit" definiert deshalb nicht nur unbedingt die Zeitschiene, wie langen ein Motherboard vom Hersteller produziert wird, sondern vielmehr auch wie lange der Industrie PC durch Austausch von Motherboards gewartet werden kann und wie lange eine Modellreihe geliefert wird.

  • Die Gehäuseform bleibt bestehen
  • Die Befestigungen und Halterungen können wieder verwendet werden
  • Installierte Verkabelungen und Zuführungen können bestehen bleiben
  • Berührungslose Lesesysteme können weiter eingesetzt werden.

6. Generation nicht WIN11 zertifiziert

Die erwähnten Unsicherheiten bezüglich der zertifizierten CPU Generationen durch Microsoft im Zusammenhang mit Windows 11 haben uns und unsere Kunden aufgeschreckt. Gerade bei unseren Industrie PCs sind langfristigen Planungen zur Investitionssicherheiten selbstverständlich. Folglich sind Laufzeiten von mindestens 5 Jahren die Regel. Die Investitionen in eine CPU Variante, von der schon heute bekannt ist, dass eventuell durch fehlenden WINDWOS Update Support es zu Problemen kommen kann ist nicht sinnvoll. Zumal gerade die Industrie PC eine wesentlich längere Laufzeit haben wir der normale PC.

8. oder 11. Generation sind WIN11 zertifiziert

Die aktuelle Liefersituation bei elektrischen Komponenten und auch kompletten Einheiten ist extrem schwierig. Bei der 11. Generation besteht aber eine höhere Chance, in einem angebrachten Zeitraum Boards zu beziehen. Problematisch ist der Beschaffungsmarkt von elektronischen Bauteilen im Bereich der 6. und 8. Generation an Prozessoren. Hier ist mit Lieferzeiten von bis zu 30 Wochen zu rechnen. Infolge dessen wurde die Evaluierungsphase der TIGER LAKE früher als geplant begonnen. Speziell unsere PROFI Baureihe bietet hier viel Spielraum kurzfristig neue Boards zu integrieren.

HauptdatenIntel® Core™ i3-8145UEIntel® Core™ i3-1115G4E
ProduktsortimentIntel® Core™ i3 Prozessoren der achten GenerationIntel® Core™ i3 Prozessoren der 11. Generation
EinführungsdatumQ2'19Q3'20
Lithographie14 nm10 nm SuperFin
CPU-Spezifikationen
Anzahl der Kerne/Threads2/42/4
Max. Turbo-Taktfrequenz3,90 GHz3,90 GHz
Grundtaktfrequenz2,20 GHz2,20 GHz
Cache4 MB Intel® Smart Cache6 MB Intel® Smart Cache
Bus-Taktfrequenz4 GT/s4 GT/s
Verlustleistung (TDP)15 W15 W
Speicherspezifikationen
Max. Speichergröße64 GB64 GB
SpeichertypenDDR4-2400, LPDDR3-2133DDR4-3200, LPDDR4x-3733
Max. Anzahl der Speicherkanäle22
Max. Speicherbandbreite37.5 GB/s

Selbstverständlich: Technische Vorteile der 11. Generation

Der Prozessor wurde von Intel® vor dem Hintergrund der nächsten großen industriellen Revolution, der Industrie 4.0, bzw. dem Internet of Things (IoT), entwickelt. In den kommenden Jahren werden die Daten solcher IoT-Geräte, zum Beispiel im Einzelhandel, der industrieller Ausrüstung aber auch der digitalen Beschilderung Verwendung finden.
Die Anwendungsbereiche des Tiger Lake sind fast ohne Grenzen.

Für die IoT-Märkte und auch den Einsatz in den FORSIS Industrie PCs wurde der Prozessor optimiert und bietet nun eine erweiterte Temperaturbeständigkeit für kalte und raue Umgebungen, Funktionen wie Time Coordinated Computing oder auch funktionelle Sicherheits-Designelemente.

Die Quellen zu diesen Angaben finden sich auf der Intel® Homepage. Dort können sie im Detail nachgelesen werden. Wir haben die wichtigsten Punkte übernommen:

Gesteigerte Leistung rundum
Die Intel® Core™ Prozessoren der 11. Generation bauen auf der 10-nm-Mikroarchitektur der dritten Generation auf und bieten nicht nur bis zu 23 % mehr Single-Thread-Leistung und bis zu 19 % höhere Multi-Thread-Leistung. Sondern auch die 2,95-fache der Grafikleistung im Vergleich im Vergleich zu Intel® Core™ Prozessoren der 8. Generation.

Schutz vor Angriffen.
Embedded-Geräte und industrielle Steuerung sind an mehreren Fronten anfällig. Hacker können Hardware- und Netzwerkschwachstellen ausnutzen. Intel® bietet Sicherheit auf der Boot-Ebene der Plattform, Sicherheit für Daten im Ruhezustand und Daten bei der Übertragung. Neue Sicherheitsfunktionen wie Intel® Total Memory Encryption (Intel® TME) ergänzen Fähigkeiten wie Intel® Boot Guard.

Industrie Versionen
Intel® Core™ Prozessoren der 11. Generation gibt es in zwei Klassen, embedded und industriell. Sie bieten eine solide Grundlage für robuste, langlebige Geräte. Speziell der erweiterte Temperaturbereich ist für die FORSIS Industrie PC interessant.

Wichtigste Daten der Tiger Lake Generation

    • Spitzentaktfrequenz bis zu 4,4 GHz

    • Intel® Iris® Xe Grafik mit bis zu 96 EUs

    • Unterstützung für bis zu 4x4k60 HDR oder 2x8K60 SDR

    • Intel® Deep Learning Boost

    • Bis zu DDR4-3200/LPDDR4x-4267

    • Thunderbolt™ 4/USB4 und PCIe* 4.0 (CPU)

    • Intel® Time Coordinated Computing (auf ausgewählten SKUs)

    • In-Band ECC und erweiterte Temp. (auf ausgewählten SKUs)

    • Intel® Functional Safety Essential Design Package (Intel® FSEDP) (auf ausgewählten SKUs)

Die Core-i-Serie bedient das größte Marktsegment; darunter bietet Intel die PENTIUM und CELERON-Prozessoren an, während die XEON-Prozessoren für Server gedacht sind. Nachfolgend die Entwicklungsgeschichte:

  • Seit 2011 Sandy-Bridge,
  • seit 2012 Ivy-Bridge,
  • seit 2013 Haswell,
  • seit 2014 Boradwell,
  • seit 2015 Skylake,
  • seit 2016 Kaby-Lake
  • seit 2017 Coffee-Lake
  • seit 2019 WHISKEY LAKE
  • seit 2020 TIGER LAKE

Mit den Kategorien i3, i5 , i7 und neuerdings i9 unterteilt Intel die Prozessoren in Leistungsklassen. Die Zuordnung hängt nicht vom Sockel, sondern von diversen Prozessoreigenschaften ab. So spielt die :
- Anzahl der Kerne, 
- die Hyper-Threading Unterstützung, 
- die Breite der Speicheranbindung und die 
- Unterstützung kurzzeitiger Übertaktungen (Turbo-Modus) eine Rolle, 
- aber auch Features wie Trustet Execution Technology (TXT) sowie 
- Teile des Caches können bei Prozessoren mit niedrigeren Modellnummern deaktiviert sein.

Ein verlässlicher Indikator für die Leistungsfähigkeit ist diese Einordnung aber nicht. So ist es durchaus möglich, dass ein Core i5-Desktop-Prozessor deutlich schneller als ein Core i7 für Notebooks rechnet. Die Prozessorserie Core i7 ist zunächst für das Hoch- und Höchstleistungs-Segment vorgesehen. Core i5 ist direkt unter dem Core i7 positioniert. Anfang 2010 folgten dann auch neue Dual-Core-Prozessoren (i3 und teilweise i5) in 32-nm-Fertigung, mit denen die älteren Core 2 Duos abgelöst wurden.

FORSIS GF MC

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